Source: 氮矽科技
根據(jù)TrendForce 集邦咨詢《2024全球GaN Power Device市場分析報告》顯示,隨著英飛凌、德州儀器對GaN技術(shù)傾注更多資源,功率GaN產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將再次提速。2023年全球GaN功率元件市場規(guī)模約2.71億美元,至2030年有望上升至43.76億美元,CAGR(復(fù)合年增長率)高達(dá)49%。
報告指出,消費(fèi)電子是功率GaN產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場,并由快速充電器迅速延伸至家電、智能手機(jī)等領(lǐng)域。TrendForce集邦咨詢認(rèn)為,功率GaN產(chǎn)業(yè)正處于關(guān)鍵的突圍時刻,幾大潛力應(yīng)用同步推動著產(chǎn)業(yè)規(guī)模加速成長。
此次由萊智能(Ulike)旗下高端品牌極萌(Jmoon)的一款超聲美容儀JCS10,專為需要深度抗衰人群設(shè)計的新品,支持淺層提拉淡紋、中層嘭彈緊致、深層塑形抗垂三種工作模式,其外形結(jié)構(gòu)精巧,尺寸為52.9*53.42*210mm, 額定輸入為12V3A,內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為精密,包含3塊PCB小板以及雙電機(jī),其中,一塊板子區(qū)域內(nèi)采用的是2顆100V低壓氮化鎵驅(qū)動集成方案DXC3510S2CA (GaN PIIP IC),具體集成了100V E-mode GaN HEMT和氮化鎵柵極驅(qū)動器,具備低電壓、小電阻和大電流以及0-20V 寬范圍輸入耐壓能力。這些特性極大地簡化了外圍電路設(shè)計,并為超聲波的高強(qiáng)度聚焦與高頻能量穩(wěn)定輸出提供了可靠的技術(shù)支持。
氮矽科技向集邦化合物半導(dǎo)體表示“DXC3510S2CA 產(chǎn)品支持超高開關(guān)頻率,有助于提升系統(tǒng)功率密度和響應(yīng)速度。與傳統(tǒng)的低壓MOS管相比,GaN 方案擁有更低的開關(guān)損耗和零反向恢復(fù)損耗特性,有效優(yōu)化了開關(guān)噪音,完美契合了消費(fèi)類護(hù)膚產(chǎn)品對高可靠性的需求。
Source: 氮矽科技
將氮化鎵驅(qū)動集成方案應(yīng)用于個護(hù)產(chǎn)品是行業(yè)內(nèi)的首次嘗試,期間面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。氮矽科技及其授權(quán)代理商深圳凌海創(chuàng)電子與 Ulike 的深度合作,專注于前沿電子方案的凌海電子在雙方合作中扮演關(guān)鍵橋梁作用,在客戶解決實(shí)際問題中有著豐富的在場應(yīng)用技術(shù)協(xié)調(diào)能力,加速原廠產(chǎn)品導(dǎo)入終端應(yīng)用市場。透過此次三方緊密合作,共同克服了功率GaN元件導(dǎo)入到精巧超聲美容儀產(chǎn)品的技術(shù)障礙,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)室調(diào)試于優(yōu)化,最終確保了高性能、高品質(zhì) GaN 方案在該美容儀產(chǎn)品中的穩(wěn)定應(yīng)用。(文:TrendForce/Christine)
其中在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,英諾賽科重點(diǎn)展示了雙面散熱 En-FCLGA 封裝 100V GaN、全球首款100V 雙向器件(VGaN)、大功率合封氮化鎵 ISG6121TD、2kW四相交錯Buck、4.2kW服務(wù)器電源方案以及在數(shù)據(jù)中心和人形機(jī)器人應(yīng)用中的多款解決方案。
source:英諾賽科
英諾賽科公開介紹道, 其中一款100V GaN產(chǎn)品,全球首款量產(chǎn),先進(jìn)的雙面散熱 En-FCLGA 封裝,與傳統(tǒng)的封裝相比,導(dǎo)熱率高出 65%。
INV100FQ030C是英諾賽科全球首款100V 雙向器件(VGaN),支持雙向?qū)ê碗p向關(guān)斷,采用FCQFN4x6封裝,具備超低導(dǎo)通電阻和更寬的SOA邊界,可在48V BMS系統(tǒng)、48V總線負(fù)載開關(guān)中實(shí)現(xiàn)電池保護(hù)。
大功率合封氮化鎵 ISG6121TD是一款行業(yè)首發(fā)的大功率合封氮化鎵產(chǎn)品,集成了柵極驅(qū)動和短路保護(hù)的GaN功率IC,采用TO-247-4L封裝,能夠幫助設(shè)計人員開發(fā)具有 Titanium Plus 效率的高頻開關(guān)方案,可應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心/AI服務(wù)器PSU,車載OBC和DC-DC轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)功率密度比傳統(tǒng)方案高2~3倍。
2kW四相交錯Buck是2025年全新發(fā)布的方案,該方案采用四相交錯Buck拓?fù)?,每相使?顆INS2002FQ和4顆INN100EA035A實(shí)現(xiàn)功率傳輸,具備靈活的拓展性,效率超98%。
4.2kW服務(wù)器電源方案是英諾賽科與客戶合作開發(fā),與傳統(tǒng)電源相比,其輕中載電能損耗可減少至少30%,實(shí)現(xiàn)超過96%的轉(zhuǎn)換效率。
此外,本月早些英諾賽科發(fā)布公告宣布其自主開發(fā)的1200V氮化鎵(GaN)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),這款1200V氮化鎵(GaN)產(chǎn)品在新能源汽車800V平臺,可提升車載充電效率并縮小體積,擴(kuò)大續(xù)航里程并降低成本。
作為氮化鎵技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新先鋒,英諾賽科致力于硅基氮化鎵 (GaN-on-Si) 的研發(fā)與制造。此次多款突破性產(chǎn)品的集中亮相,不僅印證了氮化鎵材料在高頻、高效場景中的核心價值,更彰顯了英諾賽科通過技術(shù)深耕推動產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略定力。
(集邦化合物半導(dǎo)體 niko 整理)
source:深圳平湖實(shí)驗(yàn)室
通過展示和交流,國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心深圳綜合平臺能夠更好的發(fā)揮自身在科研、中試、分析檢測、設(shè)計仿真等領(lǐng)域的綜合優(yōu)勢,協(xié)同產(chǎn)業(yè)合作伙伴開展深度合作,打造第三代及第四代功率半導(dǎo)體的技術(shù)創(chuàng)新高地。
資料顯示,根據(jù)科技部統(tǒng)一部署,深圳市從2021年開始承接國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心深圳綜合平臺建設(shè)任務(wù),2022年設(shè)立深圳平湖實(shí)驗(yàn)室作為建設(shè)和運(yùn)營主體, “一體統(tǒng)籌規(guī)劃、多地分布布局、協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)動”為建設(shè)原則,聚焦第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域器件物理研究、材料研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品中試,第四代半導(dǎo)體材料器件前沿研究,致力于打造世界領(lǐng)先的第三代及第四代功率半導(dǎo)體創(chuàng)新、中試及共享的平臺。
2024年11月,國家第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心深圳綜合平臺正式建成發(fā)布。
目前,該綜合平臺已在碳化硅、氧化鎵等多個領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。
SiC由于莫氏硬度高達(dá)9.5,是很難加工的材料。1顆SiC晶錠,厚度為20 mm,單片損失按照300μm,理論產(chǎn)出晶片30片,單片材料損耗率達(dá)到46%。為降低材料損耗,深圳平湖實(shí)驗(yàn)室新技術(shù)研究部開發(fā)激光剝離工藝來替代傳統(tǒng)的多線切割工藝。其工藝過程示意圖如下所示:
source:深圳平湖實(shí)驗(yàn)室
激光剝離工藝與多線切割工對照:
source:深圳平湖實(shí)驗(yàn)室
深圳平湖實(shí)驗(yàn)室表示,激光剝離技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、降低成本方面具有顯著效果,該工藝的推廣,對于快速促進(jìn)8 inch SiC襯底產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程有著重要意義。
深圳平湖實(shí)驗(yàn)室第四代材料與器件課題組針對氧化鎵價帶能級低和p-型摻雜困難等問題,采用銠固溶方式理論開發(fā)了新型β相銠鎵氧三元寬禁帶半導(dǎo)體。該成果已在《Advanced Electronic Materials》期刊上發(fā)表并受邀提供期刊封面設(shè)計。該文章也被收錄到《Progress and Frontiers in Ultrawide bandgap Semiconductors》專題。
半導(dǎo)體材料的功率特性(巴利加優(yōu)值)與其帶隙的立方成正比。氧化鎵具有超寬的帶隙(4.9電子伏)和成熟的制備方法,是功率器件的理想材料。
然而,已有氧化鎵器件的功率特性仍顯著低于材料的理論極限,原因在于氧化鎵價帶頂能級低,能帶色散關(guān)系平坦。雜質(zhì)摻雜受主能級多在1電子伏以上,難以實(shí)現(xiàn)有效的p-型導(dǎo)電。目前氧化鎵器件多基于肖特基勢壘或與其他氧化物(如氧化鎳)形成p-n異質(zhì)結(jié)。較低的肖特基勢壘及p-n異質(zhì)結(jié)的高界面態(tài)限制了氧化鎵器件的功率特性。如何實(shí)現(xiàn)氧化鎵的p-型摻雜成為當(dāng)下研究的一個關(guān)鍵問題。
source:深圳平湖實(shí)驗(yàn)室(β相氧化鎵晶體結(jié)構(gòu)及能帶結(jié)構(gòu)圖)
本工作基于第一性原理考察了銠固溶氧化鎵結(jié)構(gòu)。由于銠的原子半徑與鎵接近,銠固溶氧化鎵具有較低的混合焓,固溶構(gòu)型具有高穩(wěn)定性。這種現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)上也得到了證實(shí),采用Pt-Rh坩堝生長氧化鎵晶體時,銠易進(jìn)入氧化鎵晶格?;谀軒ЫY(jié)構(gòu)分析,銠固溶氧化鎵仍是寬禁帶半導(dǎo)體,其價帶頂由銠和鄰近的氧原子軌道雜化形成,對應(yīng)能級較氧化鎵價帶頂顯著上升。
此外,價帶頂附近能帶色散曲率增加,這與沿[010]晶向離域的電子態(tài)密度密切相關(guān),故該工作作者建議在氧化鎵[010]晶向襯底外延生長銠固溶氧化鎵外延層。具體地,銠固溶摩爾比濃度在0-50%范圍內(nèi),固溶體的半導(dǎo)體帶隙在3.77和4.10電子伏之間,其價帶頂能級相較于氧化鎵上升了至少1.35電子伏。銠摩爾比為25%時,其空穴有效質(zhì)量僅為氧化鎵的52.3%,這有助于實(shí)現(xiàn)p型摻雜,擴(kuò)展材料應(yīng)用范圍和改進(jìn)器件的性能。
source:深圳平湖實(shí)驗(yàn)室(圖中(a)和(b)分別為銠固溶摩爾比為25%時的晶體結(jié)構(gòu)及能帶結(jié)構(gòu)圖,(c) 銠固溶氧化鎵β-(RhxGa1-x)2O3在不同摩爾濃度x下的能帶對齊圖)
(集邦化合物半導(dǎo)體 Flora 整理)
聞泰科技是一家全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體和通信技術(shù)公司,業(yè)務(wù)涵蓋半導(dǎo)體、光學(xué)、無線和功率器件等領(lǐng)域。2024年,公司繼續(xù)在半導(dǎo)體領(lǐng)域加大研發(fā)投入,特別是在碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等第三代半導(dǎo)體材料方面取得了顯著進(jìn)展。
4月25日,聞泰科技發(fā)布2024年年報,顯示公司營收達(dá)到735.98億元,同比增長20.23%。其中,半導(dǎo)體業(yè)務(wù)表現(xiàn)尤為突出,實(shí)現(xiàn)營收147.15億元,凈利潤22.97億元,毛利率達(dá)37.47%。
source:集邦化合物半導(dǎo)體截圖
值得強(qiáng)調(diào)的是,聞泰科技半導(dǎo)體業(yè)務(wù)在中國區(qū)市場表現(xiàn)強(qiáng)勁,收入連續(xù)四個季度實(shí)現(xiàn)環(huán)比增長,中國區(qū)收入占比穩(wěn)步提升至46.91%,且在2025年第一季度同比增長約24%。
在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域,聞泰科技在碳化硅和氮化鎵方面均取得了顯著進(jìn)展。
碳化硅方面, 公司成功推出了高性能車規(guī)級1200V SiC MOSFET,該產(chǎn)品憑借其卓越的性能,已廣泛應(yīng)用于電池儲能、光伏逆變器等工業(yè)場景,展現(xiàn)出強(qiáng)大的市場潛力。
氮化鎵方面, 聞泰科技作為行業(yè)內(nèi)少數(shù)能夠同時提供D-mode(耗盡型)和E-mode(增強(qiáng)型)GaN器件的企業(yè),其產(chǎn)品線覆蓋了40V至700V的電壓規(guī)格,并已在消費(fèi)電子快充以及通信基站等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)交付,進(jìn)一步鞏固了公司在高效能、低功耗半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
為進(jìn)一步滿足全球客戶對下一代寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求,聞泰科技于2024年6月宣布計劃投資2億美元用于SiC、GaN等產(chǎn)品的研發(fā),并將在漢堡工廠建設(shè)相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)施,彰顯了公司在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域的戰(zhàn)略決心。
此外,由聞泰科技控股股東代建的臨港12英寸車規(guī)級晶圓廠已順利完成車規(guī)認(rèn)證并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這一里程碑事件標(biāo)志著聞泰科技在車規(guī)級芯片的自主產(chǎn)能和工藝水平邁上了新的臺階,為其包括碳化硅在內(nèi)的模擬芯片國產(chǎn)化進(jìn)程提供了堅實(shí)的保障。
在報告中,聞泰科技指出,AI算力的爆發(fā)為功率半導(dǎo)體開辟了新的增長點(diǎn)。在AI服務(wù)器和AI終端中,公司GaN器件能夠有效提升能源轉(zhuǎn)換效率,降低能耗和成本,并實(shí)現(xiàn)更小的器件尺寸,從而提高數(shù)據(jù)中心等運(yùn)算密集型應(yīng)用的效率。同時,隨著端側(cè)算力的發(fā)展,GaN FET芯片已成功在消費(fèi)電子快充客戶中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
三安光電持續(xù)聚焦化合物半導(dǎo)體核心主業(yè),穩(wěn)步推進(jìn)LED業(yè)務(wù),并積極拓展射頻前端、電力電子、光技術(shù)等集成電路業(yè)務(wù)。
source:三安光電
根據(jù)最新報告,三安光電在2025年第一季度實(shí)現(xiàn)主營收入43.12億元,較上年同期增長21.23%。更為顯著的是,歸屬于母公司的凈利潤達(dá)到2.12億元,同比大幅增長78.46%??鄢墙?jīng)常性損益后的凈利潤為7469萬元,較去年同期激增331.43%,展現(xiàn)出強(qiáng)勁的盈利能力。
回顧2024年,三安光電實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入約118.5億元,同比增長約14.61%。盡管年度凈利潤約為2.5億元,同比下降約31.02%,但值得關(guān)注的是,集成電路業(yè)務(wù)表現(xiàn)突出,實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入同比增長23.86%,其中碳化硅產(chǎn)品展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長勢頭,為公司整體營收增長注入了新的動能。
source:集邦化合物半導(dǎo)體截圖
據(jù)悉,在2024年,三安光電集成電路業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)顯著進(jìn)展,其中碳化硅業(yè)務(wù)是三安光電的重點(diǎn)發(fā)展方向,公司圍繞車規(guī)級應(yīng)用,加快碳化硅MOSFET技術(shù)迭代,并穩(wěn)步推進(jìn)與意法半導(dǎo)體合資的重慶8英寸碳化硅項(xiàng)目落地。湖南三安作為國內(nèi)為數(shù)不多的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合制造平臺,已擁有6英寸碳化硅配套產(chǎn)能16,000片/月,8英寸碳化硅襯底、外延產(chǎn)能1,000片/月,8英寸碳化硅芯片產(chǎn)線正在建設(shè)中,擁有硅基氮化鎵產(chǎn)能2,000片/月。具體來看:
產(chǎn)品布局:湖南三安已完成650V到2000V、1A到100A的全電壓電流的碳化硅二極管產(chǎn)品梯度建設(shè),其中第五代高浪涌版本碳化硅二極管主要應(yīng)用于光伏領(lǐng)域,第六代低正向?qū)妷寒a(chǎn)品主要應(yīng)用于電源領(lǐng)域。
SiC MOSFET產(chǎn)品:公司已完成從650V到2000V、13mΩ到1000mΩ的全系列SiC MOSFET的產(chǎn)品布局,應(yīng)用于光伏、充電樁、工業(yè)電源、數(shù)據(jù)中心及AI服務(wù)器電源等工業(yè)級市場,部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并批量供貨。
合資項(xiàng)目進(jìn)展:湖南三安與意法半導(dǎo)體在重慶設(shè)立的合資公司安意法已于2025年2月實(shí)現(xiàn)通線,首次建設(shè)產(chǎn)能2,000片/月,規(guī)劃達(dá)產(chǎn)后8英寸外延、芯片產(chǎn)能為48萬片/年。湖南三安與理想汽車成立的合資公司蘇州斯科半導(dǎo)體一期產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)通線,全橋功率模塊已在2025年一季度實(shí)現(xiàn)批量下線。
而在射頻前端領(lǐng)域,該公司構(gòu)建了專業(yè)的射頻代工平臺和產(chǎn)品封裝平臺,提供包括射頻功放/低噪放、濾波器、SIP封裝等差異化解決方案,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、WiFi、物聯(lián)網(wǎng)、路由器、通信基站等市場。受益于終端市場需求的回暖以及客戶供應(yīng)鏈的調(diào)整,公司的砷化鎵射頻代工及濾波器業(yè)務(wù)營業(yè)收入較上年同期實(shí)現(xiàn)了大幅增長,鞏固了其在射頻前端國產(chǎn)供應(yīng)鏈中的重要地位。
在氮化鎵射頻代工領(lǐng)域,公司面向通信基站市場提供高性能氮化鎵射頻功放代工平臺,并積極投入消費(fèi)級射頻及6G應(yīng)用工藝的研發(fā),客戶結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)突破,與國際客戶的合作產(chǎn)品已通過初步驗(yàn)證。(集邦化合物半導(dǎo)體 竹子 整理)
近年濟(jì)南市依托政策扶持、技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)鏈整合,第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢。濟(jì)南寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)園匯聚山東天岳、山東晶鎵、比亞迪半導(dǎo)體等龍頭企業(yè),涵蓋材料、芯片、器件、封測的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司成立于2010年,是一家專注于碳化硅襯底材料的高科技領(lǐng)軍企業(yè),2022年成功登陸A股科創(chuàng)板。目前該公司已掌握世界最大尺寸12英寸碳化硅襯底的生產(chǎn)技術(shù)。在SEMICON China2025展會上,天岳先進(jìn)全方位展示了6/8/12英寸碳化硅襯底產(chǎn)品矩陣,包括12英寸高純半絕緣型碳化硅襯底、12英寸導(dǎo)電p型及12英寸導(dǎo)電n型碳化硅襯底。
source:天岳先進(jìn)
天岳先進(jìn)在p型重?fù)诫s、大尺寸碳化硅襯底制備等關(guān)鍵技術(shù)上已取得系列突破,并穩(wěn)固掌握晶體生長、缺陷控制、加工檢測及部件自制等全技術(shù)鏈條。
山東中晶芯源半導(dǎo)體科技有限公司成立于2023年05月19日,注冊地位于山東省濟(jì)南市歷城區(qū)彩石街道虎山路889號,該公司專注于碳化硅(SiC)單晶襯底材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,其技術(shù)來源于山東大學(xué)晶體材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,擁有20多年的碳化硅單晶襯底開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
該公司與山東大學(xué)建立了全方位的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,設(shè)有山東大學(xué)晶體材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)業(yè)化基地、山東大學(xué)研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地和山東大學(xué)-中晶芯源碳化硅半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
山東晶鎵半導(dǎo)體科技有限公司成立于2023年8月,主要從事氮化鎵(GaN)自支撐單晶襯底的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
今年4月, 媒體報道山東大學(xué)與山東晶鎵半導(dǎo)體有限公司在4英寸高質(zhì)量GaN單晶襯底制備方面取得的重大突破:結(jié)合多孔襯底技術(shù)和應(yīng)力調(diào)控策略成功獲得了低應(yīng)力、高質(zhì)量的4英寸GaN單晶襯底。該4英寸GaN襯底在尺寸、晶體質(zhì)量(FWHM平均值為57.91″,位錯密度為~9.6×105cm-2)、應(yīng)力均一性和表面質(zhì)量方面(無損傷、Ra<0.2 nm)均表現(xiàn)優(yōu)異,達(dá)到國際先進(jìn)水平,為高功率、高頻器件的批量制備奠定了基礎(chǔ)。
source:晶鎵半導(dǎo)體(圖為GaN襯底測試結(jié)果)
展望未來,隨著產(chǎn)業(yè)鏈完善和技術(shù)迭代,濟(jì)南有望成為全國第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心增長極,為國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控貢獻(xiàn)力量。(集邦化合物半導(dǎo)體 秦妍 整理)
4月22日,英飛凌官微宣布推出CoolGaN G5中壓晶體管。據(jù)悉,這是全球首款集成肖特基二極管的工業(yè)用氮化鎵(GaN)功率晶體管。
source:英飛凌官微(圖為集成肖特基二極管的CoolGaN G5晶體管)
據(jù)英飛凌介紹,該產(chǎn)品系列通過減少不必要的死區(qū)損耗提高功率系統(tǒng)的性能,進(jìn)一步提升整體系統(tǒng)效率。
英飛凌新推出的 CoolGaN G5晶體管是一款集成了肖特基二極管的GaN晶體管,能顯著緩解功率損耗問題,適用于服務(wù)器和電信中間總線轉(zhuǎn)換器IBC)、DC-DC轉(zhuǎn)換器、USB-C電池充電器的同步整流器、高功率電源(PSU) 和電機(jī)驅(qū)動等應(yīng)用場景。
此外,采用這種新型CoolGaN 晶體管后,反向傳導(dǎo)損耗降低,能與更多高邊柵極驅(qū)動器兼容,且由于死區(qū)時間放寬,控制器的兼容性變得更廣,顯著簡化設(shè)計。
4月14日,英諾賽科發(fā)布公告,官宣其自主開發(fā)的1200V氮化鎵(GaN)產(chǎn)品并表示已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
英諾賽科表示,這款1200V氮化鎵(GaN)產(chǎn)品在新能源汽車800V平臺,可提升車載充電效率并縮小體積,擴(kuò)大續(xù)航里程并降低成本;在高壓母線的AI數(shù)據(jù)中心架構(gòu)及工業(yè)電源領(lǐng)域,有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心電源高效高密度的轉(zhuǎn)換以及工業(yè)電源的小型化和高效化。
此外,憑借寬禁帶特性,該款產(chǎn)品在高壓高頻場景優(yōu)勢顯著,具備零反向恢復(fù)電荷的核心優(yōu)勢,有助于進(jìn)一步推動能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率提升和小型化,可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、工業(yè)以及AI數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。
4月19日,華潤微電子功率器件事業(yè)群推出了1200V 450A/600A的半橋DCM和全橋HPD共四款主驅(qū)模塊。
根據(jù)公司介紹,該系列模塊兼具SiC器件的低導(dǎo)通損耗、耐高溫特性以及DCM、HPD模塊的高功率密度、高系統(tǒng)效率等優(yōu)異性能。
source:華潤微電子
華潤微電子新款SiC主驅(qū)模塊采用自主設(shè)計的Si3N4 AMB、銀燒結(jié)、DTS工藝,均流特性好,寄生電感小。并且集成NTC溫度傳感器,易于系統(tǒng)集成;6管/8管并聯(lián),通過對Vth的嚴(yán)格分檔提高芯片一致性。
4月16日,派恩杰半導(dǎo)體宣布推出SiC HPD模塊系列-PAAC12450CM。派恩杰芯片具有較小的RDSON溫漂特性,在其6并聯(lián)的布局設(shè)計,與傳統(tǒng)的8并聯(lián)競品方案實(shí)現(xiàn)了相近的功率密度,帶來更高效、更可靠的逆變器解決方案。
派恩杰半導(dǎo)體表示,PAAC12450CM 采用了高度優(yōu)化的HPD布局設(shè)計,從電流均流和寄生電感兩方面提升整體性能,為新能源汽車制造商提供更可靠的選擇。此外,派恩杰的獨(dú)特芯片設(shè)計,使得芯片的導(dǎo)通電阻受溫度影響較小,可以有效抑制實(shí)際高溫工況下的功率輸出衰減。(集邦化合物半導(dǎo)體 妮蔻 整理)
source:芯干線科技
AI算力基建領(lǐng)域,芯干線自主研發(fā)的 700V增強(qiáng)型氮化鎵(GaN)功率器件及1200V碳化硅(SIC)MOSFET,經(jīng)過21年到24年近三年的從器件單體到系統(tǒng)集成等多輪多環(huán)境測試,順利通過某全球某一線AI服務(wù)器品牌系統(tǒng)商的可靠性驗(yàn)證,預(yù)計在25年第二季度正式接單量產(chǎn)。
3C消費(fèi)電子領(lǐng)域,芯干線為某全球一線手機(jī)品牌定制的45W氮化鎵PD快充方案Q1實(shí)現(xiàn)規(guī)?;慨a(chǎn)。該方案集成了公司第三代 GaN HEMT器件(X3G6516B5),X3G6516B5是700V增強(qiáng)型(E-mode)氮化鎵功率器件,通態(tài)電阻150mΩ,DFN5x6封裝。
專業(yè)音頻領(lǐng)域,芯干線針對高端音響功放開發(fā)的氮化鎵電源方案,已通過國際一線品牌的認(rèn)證并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
新能源儲能領(lǐng)域,芯干線為國內(nèi)某頭部商用儲能企業(yè)定制的1200V全碳化硅模塊,(XS004HB120N6、XS003HB120N6),于Q1正式投產(chǎn)。3mΩ超低導(dǎo)通電阻,在導(dǎo)通電阻與動態(tài)性能上均實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)大的提升。
展望2025,芯干線計劃將研發(fā)投入提升至營收的25%,重點(diǎn)突破車規(guī)級SIC MOSFET與800V高壓快充方案,目標(biāo)在新能源汽車功率半導(dǎo)體市場實(shí)現(xiàn)從0到1的突破。(集邦化合物半導(dǎo)體整理)
source:集邦化合物半導(dǎo)體截圖
Polar Semiconductor 作為美國唯一一家專門從事傳感器、電源和高壓半導(dǎo)體代工的廠商,在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。瑞薩電子則是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商,在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面具備專業(yè)知識,提供完整的半導(dǎo)體解決方案。
此次雙方達(dá)成戰(zhàn)略協(xié)議,Polar Semiconductor 將獲得瑞薩電子的硅基氮化鎵技術(shù)授權(quán),并在其明尼蘇達(dá)州工廠為瑞薩電子和其他客戶制造高壓650V級硅基氮化鎵器件。
據(jù)悉,Polar Semiconductor 明尼蘇達(dá)州工廠最近擴(kuò)建了最先進(jìn)的加工和自動化設(shè)備,旨在滿足對下一代半導(dǎo)體解決方案日益增長的需求。
Polar Semiconductor 總裁兼首席運(yùn)營官 Surya Iyer 表示:“這項(xiàng)許可和商業(yè)生產(chǎn)協(xié)議強(qiáng)調(diào)了我們對加強(qiáng)美國半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的承諾。GaN 是電源和射頻領(lǐng)域改變游戲規(guī)則的技術(shù),與瑞薩電子合作,我們有能力提高商業(yè)生產(chǎn),推動下一波半導(dǎo)體創(chuàng)新。”
瑞薩電子電源產(chǎn)品集團(tuán)高級副總裁兼總經(jīng)理Chris Allexandre說:“我們很高興與Polar合作,將我們經(jīng)過驗(yàn)證的氮化鎵技術(shù)擴(kuò)展到200毫米晶圓,并在廣泛的電源轉(zhuǎn)換市場中利用我們的專業(yè)知識,從基礎(chǔ)設(shè)施和人工智能到能源和工業(yè)到電動汽車和電動汽車到高價值物聯(lián)網(wǎng)?!保罨衔锇雽?dǎo)體整理)
source:集邦化合物半導(dǎo)體截圖
公告介紹,該款產(chǎn)品憑借寬禁帶特性,在高壓高頻場景優(yōu)勢顯著,具備零反向恢復(fù)電荷的核心優(yōu)勢,有助于進(jìn)一步推動能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率提升和小型化,可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、工業(yè)以及AI數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。
英諾賽科表示,這款1200V氮化鎵(GaN)產(chǎn)品在新能源汽車800V平臺,可提升車載充電效率并縮小體積,擴(kuò)大續(xù)航里程并降低成本;在高壓母線的AI數(shù)據(jù)中心架構(gòu)及工業(yè)電源領(lǐng)域,有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心電源高效高密度的轉(zhuǎn)換以及工業(yè)電源的小型化和高效化。
此外,英諾賽科表示該產(chǎn)品已經(jīng)過驗(yàn)證,已在中大功率電源方面實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),下一步將被應(yīng)用在新能源汽車、AI數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。
英諾賽科指出,氮化鎵技術(shù)對實(shí)現(xiàn)更小型化、高效率、低功耗、低成本且低二氧化碳排放的電子系統(tǒng)至關(guān)重要。
在不久前,英諾賽科與全球半導(dǎo)體巨頭意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)簽署氮化鎵技術(shù)開發(fā)與制造協(xié)議,雙方將共同推動該技術(shù)在消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心、汽車及工業(yè)電源系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。(集邦化合物半導(dǎo)體整理)
核心技術(shù)突破:氮化鎵(GaN)功率器件
“黑豹2.0”的革命性突破在于其電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng),其中核心技術(shù)之一是采用了第三代氮化鎵(GaN)功率器件。氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料的代表,具有高頻、高效、高功率密度等優(yōu)勢,相較于傳統(tǒng)硅基器件,能夠顯著提升電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的性能。
具體而言,氮化鎵器件的應(yīng)用使得“黑豹2.0”的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下突破:功率密度大幅提升:功率密度提升至15kW/kg,達(dá)到行業(yè)新高,驅(qū)動系統(tǒng)更加緊湊高效。
能效轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%:氮化鎵器件的高頻開關(guān)特性(可達(dá)3MHz)和零反向恢復(fù)損耗特性,有效降低了開關(guān)損耗,提升了系統(tǒng)效率。
控制響應(yīng)延遲壓縮至2毫秒以內(nèi):為機(jī)器人提供了更快的動態(tài)響應(yīng)能力,支持其實(shí)現(xiàn)10米/秒的極限奔跑速度。
驅(qū)動系統(tǒng)小型化與輕量化:通過減小器件體積,氮化鎵器件助力驅(qū)動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了小型化與輕量化設(shè)計。
浙江大學(xué)杭州國際科創(chuàng)中心人形機(jī)器人創(chuàng)新研究院院長王宏濤教授表示:在研發(fā)“黑豹2.0”的過程中,團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了兩大顛覆性突破之一就是設(shè)計出了國際領(lǐng)先的具有高功率密度、高載荷能力的電機(jī)驅(qū)動器,為下一代工業(yè)四足機(jī)器人的研發(fā)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
氮化鎵功率器件的應(yīng)用不僅提升了“黑豹2.0”的運(yùn)動性能,還為機(jī)器人動力系統(tǒng)的輕量化與能效革新提供了標(biāo)桿案例。其高頻開關(guān)特性和高功率密度特性,解決了傳統(tǒng)硅基器件在功率密度、熱損耗與響應(yīng)速度上的瓶頸,助力電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在更高頻率下工作,同時降低功率損耗。
氮化鎵技術(shù)的引入,為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。隨著技術(shù)的進(jìn)一步突破和市場需求增加,氮化鎵有望成為推動機(jī)器人領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的重要力量。(集邦化合物半導(dǎo)體整理)